河湖水系生态连通工程技术体系构建
水系连通工程方案
水系连通工程方案一、前言水资源是人类生存和发展的重要基础资源,水系的连通是指将不同水域之间的河流、湖泊等水域通过人工工程进行连接,实现水资源的共享和互通。
水系的连通有利于提高水资源的利用率,促进水生态系统的稳定和可持续发展,同时还能够促进地区经济发展和社会进步。
本文将结合实际情况,对水系的连通工程方案进行详细的论述和分析,以期能够为相关工程的规划和实施提供一定的借鉴和参考。
二、水系连通的意义1.促进区域经济发展水系的连通可以使得不同水域之间的资源得以充分共享和利用,提高水资源的有效利用率,为当地农业、工业和生活用水提供更多的资源保障。
同时,通过水系的连通可以实现不同地区的资源互补和交流,促进区域经济的协调发展。
2.保护水生态环境水系的连通有利于改善水生态环境,促进水生态系统的稳定和健康发展。
通过水系的连通可以使得水流更加顺畅,有利于水体的自净作用和生态景观的恢复。
此外,水系的连通可以促进鱼类和其他水生生物的迁徙和繁衍,有利于保护和恢复水生生物的多样性。
3.解决洪涝灾害和供水问题水系的连通可以有效地减轻洪涝灾害的发生,通过引导水流和调节水位,实现洪水的分流和缓解。
同时,水系的连通可以通过调节水体的分布和流动,提供更加均衡和稳定的供水,解决部分地区的供水问题。
4.促进环境友好型交通通过水系的连通可以实现水路交通的畅通和发展,促进交通运输方式的多元化发展,减少对环境的影响,提高交通运输的效率和安全性。
三、水系连通的工程实施水系连通工程的实施需要根据具体的地区情况和工程需要进行详细的规划和设计。
一般情况下,水系连通工程主要包括河流、湖泊之间的连通和水系的改造优化两个方面。
1.河流、湖泊之间的连通河流和湖泊之间的连通是指通过建设水利工程,实现不同水体之间的水流互通和资源共享。
一般情况下,可以通过建设水库、渠道、闸门等人工水利设施,来实现不同水体之间的水流的调节和交流。
此外,可以借助生态修复、水生植被的种植和管理等方法,来增加水生态系统的稳定性和保护性,同时还能够提高水域生态系统的服务功能和生态景观的价值。
河道水系互联互通工程方案
河道水系互联互通工程方案一、引言河道水系互联互通工程是指通过规划、设计和建设一系列的水利工程,促使不同河道水系间相互联通互通,以实现水资源的综合利用、生态环境的改善和水利设施的有效运行。
河道水系互联互通工程对于改善水资源供应、保护生态环境、提高水利设施利用效率等方面具有重要意义。
本文将提出一系列河道水系互联互通工程的方案,以满足人民对水资源需求的增加、生态环境保护的要求和水利工程设施的有效利用。
二、河道水系互联互通工程的意义1. 提高水资源供给能力。
通过河道水系互联互通工程,可以将不同河道水系的水资源进行有效利用,提高整个水系的供给能力,满足城市和农村的用水需求。
2. 保护生态环境。
河道水系互联互通工程可以将不同河道水系的水流连通,有利于改善当地生态环境,维护水生态系统的平衡,减少生态环境破坏和水资源污染。
3. 提高水利设施的利用效率。
通过河道水系互联互通工程,可以实现不同水利设施之间的互通,提高设施的利用效率,减少资源浪费和运行成本。
三、河道水系互联互通工程方案1. 河道水系互联互通规划设计为了实现河道水系互联互通工程,首先需要进行规划设计。
规划设计是河道水系互联互通工程的基础工作,它需要充分考虑各个河道水系之间的地理位置、水资源利用情况、生态环境现状等因素,确定互联互通的工程范围和方向。
2. 河道水系互联互通工程建设建设是河道水系互联互通工程的核心内容。
建设工作包括水系间的连通、水利设施的改造和新建、生态环境的保护等方面。
具体工作包括:(1)水系间的连通。
通过修建渠道、调节水位等措施,实现不同水系间的水流连通。
(2)水利设施的改造和新建。
对于既有的水利设施,需要进行改造和优化,以适应互联互通的需要;同时,需要新建一些新的水利设施,以支持水系之间的互通。
(3)生态环境保护。
在河道水系互联互通工程的建设过程中,需要充分考虑当地的生态环境,采取一系列措施,保护当地生态系统的完整性和稳定性。
3. 河道水系互联互通工程运行管理河道水系互联互通工程的运行管理是保证工程正常运行的关键。
水系连通工程施工组织方案
水系连通工程施工组织方案一、施工背景及意义水系连通工程是指通过对河流、湖泊等水域进行改造,使之可以相互连通,形成一条完整的水系通道。
这种工程可以提高水资源的利用效率,保护和恢复湿地生态系统,改善水质环境,促进区域经济发展等。
因此,水系连通工程对于促进区域水资源整合利用和生态环境保护具有重要意义。
本文针对水系连通工程的施工组织方案进行详细的论述,内容包括施工前期准备工作、施工过程中的具体措施以及施工结束后的总结和验收工作等,以期能够为水系连通工程的顺利实施提供一套科学合理的方案。
二、施工前期准备工作1.项目论证在进行水系连通工程前,需要进行充分的项目论证工作。
论证的重点包括水系连通工程的技术可行性、经济合理性以及社会效益等。
此外,还需要对水系连通工程的环境影响进行评估,并制定相应的环保措施。
通过项目论证,能够确保水系连通工程的实施具有可行性和高效性。
2.选址审批在确定水系连通工程的具体位置后,需要进行选址审批程序。
选址审批的重点包括环境影响评价、土地使用审批、水利用许可等相关手续。
通过选址审批程序,能够确保工程的位置选择合适,并符合国家相关法律法规的规定。
3.施工图设计施工图设计是水系连通工程实施的重要环节。
在进行施工图设计时,需要充分考虑水系连通工程的实际情况,包括水质、水文、水文等因素。
同时,需要确保施工图设计符合国家规范和标准,以及满足工程建设质量要求。
4.施工队伍组建施工队伍是水系连通工程施工的核心。
在组建施工队伍时,需要根据工程的规模和要求,重新招聘、培训和评定相关人员,确保施工队伍的素质和能力符合工程的要求。
同时,需要制定相关管理制度,确保施工队伍的工作有条不紊地进行。
5.物资准备在开始水系连通工程施工前,需要进行相关物资的准备工作。
物资准备包括施工设备、施工材料、劳动保护用品等。
其中,施工设备的选择要符合工程的实际需要,材料的选择也要符合国家标准和规定,以保证工程的质量和安全。
6.安全预案制定在进行水系连通工程施工前,需要制定相关的安全预案。
河湖水系连通工程设计方案
河湖水系连通工程设计方案一、项目背景随着我国经济社会的快速发展,水资源短缺、水环境污染和水生态破坏等问题日益严重。
为了改善河湖生态环境,提高水资源利用效率,加强防洪减灾能力,制定本河湖水系连通工程设计方案。
二、项目目标1. 改善河湖生态环境,促进水生态系统恢复与保护;2. 提高水资源配置效率,满足区域经济社会发展需求;3. 增强防洪减灾能力,降低自然灾害风险;4. 促进物质流、物种流和信息流的畅通流动,实现河湖健康生命。
三、工程规模与范围1. 工程规模:全长68.22公里,包括北运河与永定河连通工程和南水北调廊涿干渠分水口工程;2. 工程范围:天津市、廊坊市现有河渠清淤改造,以及河北省南水北调配套工程固安支线、廊涿干渠增设永定河分水口。
四、工程设计1. 北运河与永定河连通工程:(1)自天津市武清区秦营干渠渠首出发,流经天津市武清区秦营干渠、龙凤河、凤港引渠、凉水支河、凤河西支(天津市境内称凤河西支,为廊坊市凤河下游);(2)廊坊市境内引水线路全长最大设计引水流量为6米3/秒。
2. 南水北调廊涿干渠分水口工程:(1)在河北省南水北调配套工程廊涿干渠增设琥珀营分水口及固安支线分水口;(2)两处分水口最大补水能力共计1米3/秒;(3)通过改造现有泄水井相机向永定河生态补水。
五、工程效益1. 生态环境效益:通过河湖水系连通工程,改善河湖生态环境,促进水生态系统恢复与保护;2. 社会经济效益:提高水资源配置效率,满足区域经济社会发展需求;3. 防洪减灾效益:增强防洪减灾能力,降低自然灾害风险;4. 促进物质流、物种流和信息流的畅通流动,实现河湖健康生命。
六、工程实施与保障1. 政策支持:积极争取国家及地方政府政策支持,确保工程顺利实施;2. 资金保障:多渠道筹集资金,确保工程投资需求;3. 技术支持:引进国内外先进技术,提高工程设计水平和建设质量;4. 监督管理:建立健全工程监督管理机制,确保工程安全、环保和质量。
科学认识河湖水系连通问题
天津市已完成南水北调中线天 津干线及市内配套工程建设,城市防 洪标准得到了极大提高。 城市防洪圈 内的主要河道、湖泊、水库基本实现 连通,部分河段实现旅游通航是防洪 型河湖水系连通的典型案例。
2.供水型
南水北调工程建设,将构建我国 “四横三纵、南北调配、东西互济”的水 资源战略配置格局, 有效解决北方地 区经济社会可持续发展和生态安全保 障的水资源需求。 引汉济渭工程通水, 将有效缓解渭河流域水资源供需矛 盾。 引黄济津调水从山东省聊城市东 阿县的黄河位山闸引水, 经位山三干 渠到临清市引黄穿卫枢纽, 进入临清 渠、清凉江、清南连渠,在泊镇市附近 入南运河,在九宣闸进入天津市境内,
学等理论,构建系统的理论体系和技 术体系。
一、开展河湖水系连通是 我国经济社会发展的迫切需要
为了从根本上解决“水多、水少、 水脏”的问题,为我国快速发展的经 济社会提供安全可靠的水资源、减少 洪涝灾害、改善生态环境,河湖水系 连通是必要的保障性措施之一。
首先,开展河湖水系连通工作是 提高抵御洪涝灾害能力的迫切需要。 经过新中国成立以来大规模的水利 建设,我国主要江河的防洪体系已初 步建成。 但在多年来的自然演化以及 人类活动的双重影响下,主要江河下 游河床淤高,河道淤积,与河流连通 的众多湖泊洼淀, 由于垦殖等原因, 调蓄能力大幅度降低,甚至有的蓄滞 洪区被经济社会用地所挤占,减少了 水系空间。 其结果是洪涝灾害不断加 剧,来自洪水的威胁成为经济社会发
也应该充分认识到由于人类认识水平的局限性与水资源不合理的开发和利用使原本连通的河湖水系出现了连通不畅乃至隔绝的状况造成了水资源调配能力不足干旱频发洪水宣泄不畅风险增大河流自净能力减弱污染加重等问题
前沿
2011.16 中国水利
河湖水系连通工程概况及内容
河湖水系连通工程概况及内容
河湖水系连通工程是指通过修建或改善水利设施,将不同河湖之间的水系连通起来,以达到统一调水、防洪抗旱、生态保护等综合管理目的的工程项目。
河湖水系连通工程的主要内容包括以下几个方面:
1. 河湖连通通道建设:通过挖掘运河、修建渠道、建设水闸等方式,实现不同河湖之间的水流互通。
这样可以有效调节水资源的分配,提高水资源利用效率。
2. 河湖跨流域调水:通过建设输水管道、修建水库等手段,实现不同流域之间的水资源调剂。
这样可以解决一些地区水资源短缺的问题,同时也有利于防洪和抗旱。
3. 河湖水质改善:通过加强水污染净化设施的建设,治理河湖水体污染,提高水质,保护生态环境。
4. 河湖生态修复与保护:通过河湖水系连通工程的实施,可以恢复和改善河湖的生态系统,保护珍稀濒危物种,促进生物多样性的保护。
5. 河湖防洪和抗旱:通过河湖水系连通工程,可以增加水体的储备容量,提高抗旱和防洪能力,减轻自然灾害对人民生命财产的损失。
宿迁市人民政府办公室关于印发宿迁市“十四五”水利发展规划的通知
宿迁市人民政府办公室关于印发宿迁市“十四五”水利发展规划的通知文章属性•【制定机关】宿迁市人民政府办公室•【公布日期】2021.12.10•【字号】宿政办发〔2021〕47号•【施行日期】2021.12.10•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】发展规划正文宿迁市人民政府办公室关于印发宿迁市“十四五”水利发展规划的通知各县、区人民政府,市各开发区、新区、园区管委会,市各有关部门和单位:《宿迁市“十四五”水利发展规划》已经市人民政府通过,现印发给你们,请认真贯彻执行。
宿迁市人民政府办公室2021年12月10日宿迁市“十四五”水利发展规划“十四五”时期,是宿迁认真落实“争当表率、争做示范、走在前列”新使命新要求的重要时期,是开启全面建设社会主义现代化新征程、推动“强富美高”新宿迁建设再出发、加快高质量发展的关键时期。
我市地处淮河水系中游尾部、沂沭泗水系下游,境内洪涝灾害易发,水资源时空分布不均,河湖保护压力大,保障农业现代化任务重。
水利作为重要的公共基础设施,必须与国民经济和社会发展相协调,不断提升水安全综合保障能力,为宿迁开启全面建设社会主义现代化新征程、建设“四化”同步集成改革示范区提供支撑和保障。
根据《江苏省“十四五”水利发展规划》、《宿迁市国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》,宿迁市水利局组织编制《宿迁市“十四五”水利发展规划》,规划期为2021年至2025年,主要阐明“十四五”时期水利发展思路、主要目标和重点任务,是今后五年全市水利改革发展的重要依据。
一、规划背景(一)发展基础“十三五”时期,全市各级水利部门紧紧围绕经济社会发展大局,遵循新时期治水思路,紧扣“六增六强”主线,弘扬“三真三实”作风,蹦起来干事业、弹起来守法纪,以河湖长制为统领,加快水利基础设施建设,加强河湖生态保护,强化水利管理,圆满完成了“十三五”水利发展规划确定的目标任务。
湖水系连通工程实施方案
湖水系连通工程实施方案一、前言湖泊是自然界的一种重要水域,不仅是重要的自然景观,还对生态环境、经济发展和人们的生活产生着重大影响。
然而,由于历史原因和人为活动等因素的影响,很多湖泊之间的连通性较差,导致了湖泊内部的自然生态系统的破碎和失衡,也阻碍了湖泊间水资源的共享和利用。
因此,加强湖泊之间的连通工程建设,促进湖泊之间的水资源交流和生态系统恢复是非常重要的。
二、湖水系连通工程的意义1. 保护和恢复湖泊生态系统湖泊之间的连通性不仅有助于各湖泊之间的水资源交流,还有助于促进湖泊生态系统的复原和保护。
通过湖水系连通工程,各湖泊之间的生物种群可以实现迁徙和繁衍,有利于提高湖泊生物多样性和保护珍稀濒危物种。
2. 调控水文环境湖水系连通工程可以有效地改善湖泊间的水文环境,有助于调节湖泊的水位和水质,减少洪涝灾害和水资源污染。
3. 促进湖泊旅游业发展通过湖水系连通工程的实施,可以有效地提升湖泊景区的环境质量和景观价值,有助于吸引更多的游客,促进湖泊旅游业的发展。
4. 促进经济发展湖泊之间的连通可以促进湖泊中的渔业资源的共享和开发利用,提高湖泊的经济效益,有助于促进当地经济的发展。
三、湖水系连通工程实施方案1. 确定湖水系连通工程的范围确定湖泊之间的连通工程的范围,包括湖水系的位置、大小、水质状况等基本情况,并且通过实地考察,了解各湖泊之间的地理位置、地质条件、水文环境等情况,为进一步的工程规划提供基础数据。
2. 制定湖水系连通方案根据实地调查和专家评估结果,制定合理的湖水系连通工程规划方案,明确连通工程的目标和任务,确定工程的具体实施内容和措施,并且制定合理的工程实施时间表和费用预算。
3. 实施湖水系连通工程根据制定的湖水系连通工程方案,实施具体的工程措施,包括开挖、疏浚、疏通河道,修建闸门、堤坝等水利设施,改善湖泊的生态环境和水文条件。
4. 监测工程效果工程实施结束后,开展湖泊生态环境和水文环境的监测评估工作,及时发现和解决湖水系连通工程实施过程中可能存在的问题,确保工程的实施效果。
!河湖治理技术方案(主要是生物-生态技术)
湖泊治理解决方案河道污染是区域人口、经济、社会发展到一定阶段后造成的,污染治理的根本性措施是污染源的治理。
因此,世界各国均把污水截流、废水达标排放和控制排污总量作为河道整治的首要措施。
然而,由于难以根除的面源污染及内源污染,即使在污水排放得到有效控制的情况下,河道污染及其富营养化问题仍然十分突出.为此,各地在河道治理中,把污染源治理和强化水体的自净能力同时作为河道修复的重要目标。
纵观国内外河道治理现状,以下几种方法较为引人关注:1、引流冲污和综合调水引流冲污实质上是对水体污染物和浮游藻类的稀释扩散,就局部而言常被视为解决水体富营养化相对简单、易行和代价较低的办法。
如杭州西湖自钱塘江引水后对延缓水体富营养化发挥了一定的作用。
但从整体出发,这种办法实为污染转移,有以邻为壑之嫌;综合调水不同于引流冲污,主要解决水资源的再分配,利用一定的水利设施合理调活河网水系,达到“以动制静、以清稀污、以丰补枯、改善水质”的目的,尤其对提高水体的自净能力能发挥较好的作用.2、曝气复氧曝气复氧对消除水体黑臭的良好效果已被国内一些实验室试验及河流曝气中试所证实.其原理是进入水体的溶解氧与黑臭物质(H2S,FeS等还原物质)之间发生了氧化还原反应。
对于长期处于缺氧状态的黑臭河流,要使水生态系统恢复到正常状态一般需要一个长期的过程,水体曝气复氧有助于加快这一过程。
由于河道曝气复氧具有效果好、投资与运行费用相对较低的特点,已成为一些发达国家如美国、德国、法国、英国及中等发达国家与地区如韩国、香港等在中小型污染河流污染治理经常采用的方法.3、底泥疏浚在污染源控制达到一定程度以后,底泥则成为水体污染的主要来源.因此清淤疏浚通常被认为是消除内源污染的重要措施.然而,疏浚技术通常是决定疏浚效果好坏的关键.从最早的人工挖泥到现在的精确水下吸泥,疏浚过程对环境的影响正在变得越来越小。
疏浚作为水利工程和航道工程措施有重要效用,但作为水质治理目前还存在一些难于克服的问题,如一定程度上引起上覆水污染物浓度增加,疏浚后淤泥以其量大、污染物成分复杂、含水量高而难以处理等等.4、化学絮凝处理化学絮凝处理技术是一种通过投加化学药剂去除水层污染物以达到改善水质的污水处理技术。
河湖水系连通工程方案及施工技术探究何建军
河湖水系连通工程方案及施工技术探究何建军发布时间:2021-12-03T07:27:42.129Z 来源:基层建设2021年第26期作者:何建军[导读] 经济发展相应的对水环境造成了不同程度的破坏广西壮族自治区桂林市全州县水利局广西壮族自治区桂林市全州县 541500摘要:经济发展相应的对水环境造成了不同程度的破坏,水资源大量浪费和污染,严重威胁到生态系统平衡,而河湖水系连通直接关乎到水资源利用效率,对于水环境保护同样有着重要作用。
但实际上,相关理论和施工技术尚处于研究摸索阶段,因此水资源调控能力和供给安全保障能力还有所不足,未来应该进一步推动河湖水系连通工程建设,构建多线连通的水网体系,便于实现水资源循环利用。
本文就河湖水系连通工程方案和施工技术相关内容展开分析,在了解相关概念和内涵基础上,整合资源编制合理的设计方案,推动我国的河湖水系连通工程高水平建设发展。
关键词:施工技术;工程方案;河湖水系;连通工程;水资源调控经济社会发展的同时,相应的对水资源需求度随之提升,但由于社会用水量不断增长,对于水环境产生了不同程度的干扰和影响,由于水资源过度开发和利用,一定程度上加剧了洪涝灾害频繁出现,河湖萎缩,水资源短缺和污染,情况严重的区域出现了水生态退化等问题。
由于水环境的破坏,导致供给和需求匹配度不足,极大的威胁到人类社会可持续发展。
针对此类问题,我国开始大力推动河湖水系连通工程建设,力求提升水资源配置能力。
河湖水系连通工程注重水资源统筹调配,修复受损的水环境,实现河河相连、河湖相连等连通工程,形成可调控的河湖水网体系,实现不同水体之间水资源良性循环,改善生态环境的同时,为社会主义现代化建设和发展提供支持。
1 河湖水系连通工程内涵概述河湖水系连通工程,即围绕江河湖泊水系,构建具有一定水力联系的连接方式,结合相关研究结论将其定义为自然水系基础上,施加一定人为和自然驱动力,构建具有一定功能目标的水流连接通道,实现不同水体之间物质循环。
考虑水力连通性的水系连通评价指标体系构建与应用
第38卷第2期Vol.38No.2水㊀资㊀源㊀保㊀护Water Resources Protection2022年3月Mar.2022㊀㊀基金项目:水体污染控制与治理科技重大专项(2018ZX07105);国家自然科学基金创新群体项目(51621092)作者简介:高学平(1962 ),男,教授,博士,主要从事水力学及河流动力学研究㊂E-mail:xpgao@ 通信作者:孙博闻(1987 ),男,副教授,博士,主要从事水力学及河流动力学研究㊂E-mail:bwsun@DOI :10.3880/j.issn.10046933.2022.02.006考虑水力连通性的水系连通评价指标体系构建与应用高学平,胡㊀泽,闫晨丹,孙博闻(天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津㊀300072)摘要:在水系形态特征与水系结构连通性基础上,增加了包含水工建筑物数量㊁下游收水量和换水周期在内的水力连通性评价指标,构建了更加全面的水系连通评价指标体系㊂通过层次分析与熵权法相结合的综合评价法确定各指标权重,并利用该评价指标体系对廊坊市北运河永定河区域水网3种水系连通方案进行了评价,得到最优水系连通方案㊂评价结果表明,构建的评价指标体系能够更加全面地表征水系连通情况,可用于河网水系连通评价㊂关键词:水系连通评价;水力连通性;区域水网;北运河永定河中图分类号:TV213.4㊀㊀文献标志码:A㊀㊀文章编号:10046933(2022)02004107Construction and application of water system connectivity evaluation index system considering hydraulic connectivity ʊGAO Xueping,HU Ze,YAN Chendan,SUN Bowen (State Key Laboratory of Hydraulic Engineering Simulation and Safety ,Tianjin University ,Tianjin 300072,China )Abstract :Based on the morphological characteristics of water system and the connectivity of water system structure,with the addition of hydraulic connectivity evaluation indexes including the number of hydraulic buildings,downstream water intake and water exchange period,a more comprehensive evaluation index system of water system connectivity wasconstructed.The weight of each index was determined by the comprehensive evaluation method combining analytic hierarchy process and entropy weight method.The evaluation index system was used to evaluate three water system connectivity schemes of the North Canal and Yongding River regional water network in Langfang City,and the optimal water systemconnectivity scheme was obtained.The evaluation results show that the constructed evaluation index system can represent the water system connectivity more comprehensively,and the results can provide reference for the water system connectivity evaluation in the river network.Key words :water system connectivity evaluation;hydraulic connectivity;regional water network;North Canal-Yongding River㊀㊀河湖水系连通是指通过水库㊁闸坝㊁泵站等必要的水利工程维系㊁修复和构建江河湖库之间的水力联系,调整和优化河湖水系格局,从而形成江河湖库水网体系[1]㊂河湖水系连通是提高水资源配置能力的有效途径,是改善河湖生态环境的有效手段,也是增强抵御水旱灾害能力的有力举措[2]㊂近年来,日渐增多的河湖水系连通工程,亟须构建能够描述水系连通效果的评价指标体系和方法㊂Phillips 等[3]建立了基于水流阻力及水文过程的河流连通评价指标体系来评价河流的水文连通性㊂Jain 等[4]认为河流水系连通从属性上可以分成物质疏通和物理连通,建立了基于河流水系连通的恒河健康评价指标体系㊂崔广柏等[5]根据区域特点探索河网水力连通的方法,提出了适用于平原河网地区的水系连通评价指标体系㊂窦明等[6-7]从水系形态特征方面用盒维数来描述水系发育情况,从水系结构连通方面用连通度定量评价水系连通程度,并且从水系连通形态和结构形态两个层面构建了一套评价指标体系,用来描述城市化对郑州市水系连通形态格局演变的影响㊂孟慧芳等[8]基于水流阻力与水文过程,建立了平原河网河流连通性的评价指标体系,并以鄞东南平原河网为例开展了应用分析㊂黄草等[9]从水系格局和水系结构连通性两方面构建了一套评价指标体系,并用该体系对洞庭湖不同片区的现状和规划水系进行了分析与评价㊂从上述研究可以看出,目前水系连通评价指标体系的构建主要关注水系形态与水系结构连通性,但这些研究中均未考虑水系水力连通性对评价效果的影响㊂水系水力连通性评价与结构连通性评价有着密切的关系,在河道中建立水闸㊁大坝和泵站等水工建筑物后,虽然河道在结构上仍处于连通状态,但这些水工建筑物会影响和限制水体中的物质能量传递[10],并导致水系连通程度也发生变化㊂为将水力连通性的作用体现到水系连通评价中,本文在目前常用的水系连通评价指标体系基础上,增加包含水工建筑物数量在内的可体现水系水力连通性的评价指标构建水系连通评价指标体系,并利用该体系对廊坊市北运河永定河区域水网不同水系连通方案进行评价㊂1㊀水系连通评价指标体系与评价步骤1.1㊀水系连通评价指标体系根据水系连通评价体系构建原则,参考已有研究,在常用的水系形态特征㊁水系结构连通性评价指标的基础上,增加水系水力连通性评价指标构建水系连通评价指标体系如图1所示㊂水系连通评价指标体系水系形态特征水面率河网密度河频率河流槽蓄量ìîí水系结构连通性点连通度边连通度点连接率{水系水力连通性水工建筑物数量下游收水量换水周期{ìîí图1㊀水系连通评价指标体系Fig.1㊀Water system connectivity evaluation index systema.水系形态特征评价指标㊂根据景观生态学中将河流比作廊道的观点,从描述水系本身形态特点的角度出发进行评价指标的选取,用以反映区域当前水系的发育程度和水系本身的形态,选取的指标有水面率㊁河网密度㊁河频率以及河流槽蓄量[7,11]㊂水面率为区域内河道和湖泊等水体多年平均水位下的水面面积占总面积的比例,反映区域水域面积;河网密度为单位面积河流的总长度,反映区域水系的发育程度;河频率为研究区域内河流数量与区域总面积的比值,反映河网数量的发育程度;河流槽蓄量为区域内河道在设计水位下的蓄水总量,反映区域水系水资源存储能力㊂b.水系结构连通性评价指标㊂基于图论理论,采用景观生态学中描述廊道之间连通性的一些指标来表征水系的结构连通情况,选取的指标有连通度和点连接率[7]㊂根据区域水系均存在悬挂点的特征,将连通度进一步划分为点连通度和边连通度,采用图论方法中的割点㊁割边来描述区域水系的结构连通情况㊂其中点连通度为水系图模型中割点数与总点数之比,反映水系河流的交汇情况[12];边连通度为水系图模型中割边数与总边数之比,反映水系的网状程度[13];点连接率为水系图模型中总边数与总点数的比值,反映节点之间连接的难易程度㊂c.水系水力连通性评价指标㊂水力连通性对保障平原河网水环境与调水能力十分重要,因此首先选择换水周期[5]和下游收水量作为水系水力连通性评价指标㊂换水周期为区域河流槽蓄量与平均流量的比值,能够较好地反映水系的水体质量;下游收水量为单位时间内区域内水系的上游引水量去除河道沿线用水量后能够调入下游的剩余水量,该指标可在一定程度上反映水系从上游向下游的调水能力㊂此外,水系水力连通性与结构连通性紧密相连,在河道中修建水闸㊁大坝和泵站等水工建筑物后,虽然河道在结构上仍处于连通状态,但受这些水工建筑物的影响,水系连通度会发生不同程度的变化㊂在拟定水系水力连通性方面评价指标的过程中应注重水闸㊁大坝和泵站的影响,这对于保证水系连通性有重要意义,因此将水工建筑物数量作为影响水系连通度的评价指标㊂1.2㊀水系连通评价步骤a.制定连通方案㊂根据研究区域相关规划,结合对现状水系的分析,拟定可行的水系连通方案㊂b.计算评价指标值㊂水系结构连通性评价指标值通过图论理论建立图模型,在此基础上建立图矩阵,采用MATLAB对各方案连通性进行判断,由无向图的连通度计算方法得到;水系水力连通性评价指标值根据河道实测资料,建立水系水动力模型,然后针对河道内生态环境用水进行水量平衡分析得到模型边界条件,进而对水系进行水动力数值模拟得出㊂一维水动力模型水流运动控制方程为非恒定流Saint-Venant方程组,由连续性方程和动量方程构成,一维非恒定流计算时采用加权四点隐格式有限差分法求解Saint-Venant方程组㊂c.计算评价指标权重㊂主观权重法确定权重时主观性因素对权重影响较大;客观权重法没有主观因素的干预,完全依赖数据自有的特征确定权重,但容易忽略评价指标的特性,使得指标权重有可能与指标真实作用程度有所差异㊂为解决主㊁客观单一计算权重方法存在的问题,本文采用层次分析(AHP)熵综合权重法[14]确定评价指标权重㊂d.构建决策矩阵㊂由计算出的各方案评价指标数据构建初始决策矩阵X ,对其进行标准化处理后得到规范化矩阵Y ,由评价指标权重的计算结果可以得到权重矩阵W ㊂利用规范化矩阵Y ㊁权重矩阵W ,计算得到决策值矩阵V ,即V =YW [15-16]㊂e.评价连通方案㊂根据等级划分标准值,形成判断各方案连通性的依据,从而确定各方案连通性效果,得到水系连通推荐方案㊂2㊀实例应用2.1㊀研究区概况廊坊市北运河永定河区域水网涉及廊坊市市区(广阳区㊁安次区)以及香河县南部,地处永定河冲积平原,以平原和洼地为主,海拔0~20m,地势平缓㊂区域地处北温带,属大陆性季风气候,四季分明,多年平均气温为11.8ħ,多年平均降水量为593.4mm,年平均蒸发量为1909.6mm㊂区域内主要河流有永定河㊁北运河㊁龙河和凤河(图2),水源分布不均,北运河香河段水量丰沛,多年平均径流量为6.84亿m 3,而城区河段㊁龙河㊁永定河泛区水资源短缺,龙河出境断面多年断流,永定河断流30年以上㊂为改变廊坊市区缺水现状,实施引运济廊水系连通工程十分必要㊂图2㊀研究区域示意图Fig.2㊀Schematic diagram of study area2.2㊀评价指标计算根据‘廊坊市城市总体规划(2016 2030)“,针对区域实际情况,在现状水系的基础上考虑河渠水系连通性,在引运济廊主输水河道连通基础上(方案1),又拟定了两种水系连通方案,如图3所示㊂2.2.1㊀水系形态特征评价指标基于研究区概况和区域河道数据,结合不同方案水系图模型中边的总数,计算得出水系形态特征评价指标值㊂(a)方案1(b)方案2(c)方案3图3㊀水系连通方案Fig.3㊀Water system connectivity schemes2.2.2㊀水系结构连通性评价指标利用Google Earth 提取水系,再通过ArcGIS 将栅格数据二值化并完成水系的矢量化(图3),所构建的图模型如图4(图中e 表示河段概化而成的割边,v 表示河段交汇点概化而成的割点)所示㊂基于图模型计算水系结构连通性评价指标值㊂在水系连通度计算过程中,发现各方案中均存在悬挂点,如果将悬挂点或者悬挂点所连接的边删除,水系就不连通了㊂根据图论理论中对点连通度和边连通度的定义,3种方案的整体点连通度和边(a)方案1㊀㊀(b)方案2㊀㊀(c)方案3图4㊀水系连通方案图模型Fig.4㊀Diagram model of water system connectivity schemes连通度均为1㊂由图模型可知,方案2和方案3均在方案1基础上增加了点与边,中心城区部分水系连通度是存在差异的,但由于图模型的边界没有改变,因此整体水系的点连通度和边连通度没有改变㊂为判断各方案水系连通程度,采用水系图模型中割点与割边数对方案的连通度进行评价[17],从而实现不同方案的连通度分析比较㊂水系点连通度㊁边连通度及点连接率计算结果见表1㊂表1㊀水系结构连通性评价指标值Table 1㊀Evaluation index value of the connectivity ofwater system structure水系连通方案割点数总点数割边数总边数点连通度边连通度点连接率方案181211110.6671.0000.917方案27139130.5380.6921.000方案35197210.2630.3331.105(a)方案1㊀㊀(b)方案2㊀㊀(c)方案3图5㊀水系水动力模型Fig.5㊀Hydrodynamic model of water system2.2.3㊀水系水力连通性评价指标基于区域地形数据对河道进行断面划分,建立水系水动力模型(图5),然后进行参数率定和模型验证㊂水工建筑物数量由水系实际水闸㊁大坝和泵站数量确定,换水周期采用水动力模型流量和水位计算结果求得,下游收水量通过对研究区域进行水量平衡分析后得出㊂由于研究区域下游永定河泛区水资源严重短缺,在进行水系连通方案评价过程中,要保证下游收水量不低于2000万m 3,因此以下游收水量至少2000万m 3为约束条件,对3种水系连通方案分别进行水量平衡分析,确定上游引水量,进而计算下游收水量㊂由区域基础数据计算得到3种方案需水量分别为179.064万m 3㊁344.517万m 3和799.597万m 3㊂此外还需考虑各方案中主输水河道在承担水系连通调水任务的同时,还要承担分水任务,以供给城市生活㊁工业和农业用水,主输水河道分水量由‘廊坊市城市总体规划(2016 2030)“获得,3种方案主输水河道分水量共计10480万m 3,其中包括凤河上游河段400万m 3㊁永定河2000万m 3等㊂因此3种方案总需水量分别为10659.064万m 3㊁10824.517万m 3和11279.597万m 3㊂根据计算结果,上游引水量取11280万m 3㊂下游收水量由上游引水量与总需水量相减,再加上永定河2000万m 3的分水量得出,计算结果见表2㊂各方案10项水系连通评价指标计算结果如表3所示㊂表2㊀不同水系连通方案水量分配情况单位:万m3 Table2㊀Water distribution in different water system connectivity schemes unit:104m3水系连通方案上游引水量主输水河道分水量需水量总需水量永定河分水量下游收水量方案11128010480179.06410659.06420002620.936方案21128010480344.51710824.51720002455.483方案31128010480799.59711279.59720002000.403表3㊀水系连通评价指标计算结果Table3㊀Calculation results of water system connectivity evaluation index水系连通方案水面率/%河网密度/(km㊃km-2)河频率/(条㊃km-2)河流槽蓄量/万m3点连通度边连通度点连接率水工建筑物数量/个下游收水量/万m3换水周期/d方案10.4930.1650.018㊀786.7090.6671.0000.91782620.9364.191方案20.5560.2000.020838.7130.5380.6921.000102455.4838.215方案30.7220.3130.0371109.1940.2630.3331.105142000.40327.3422.3㊀评价指标权重计算2.3.1㊀AHP权重计算根据AHP法[18]检验公式,通过对准则层指标构建的判断矩阵进行一致性检验,结果满足一致性要求,说明基于定性观点构建的判断矩阵具有一定的科学性,进而求出准则层水系形态特征㊁水系结构连通性㊁水系水力连通性相对目标层水系连通性评价的权重分别为0.333㊁0.333和0.333;同理水面率㊁河网密度㊁河频率㊁河流槽蓄量相对水系形态特征的权重分别为0.204㊁0.346㊁0.246和0.204;点连通度㊁边连通度㊁点连接率相对水系结构连通性的权重分别为0.250㊁0.500和0.250;水工建筑量数量㊁下游收水量㊁换水周期相对水系水力连通性的权重分别为0.328㊁0.411和0.261㊂将各指标层权重分别与其对应的准则层权重相乘得到评价指标相对评价目标的AHP权重,结果见表4㊂表4㊀水系连通方案评价指标的权重Table4㊀Weight of evaluation index of water systemconnectivity scheme评价指标AHP权重熵权权重综合权重水面率0.0680.0980.087河网密度0.1150.1030.112河频率0.0820.1310.117河流槽蓄量0.0680.1170.096点连通度0.0830.1080.099边连通度0.1670.1050.137点连接率0.0830.0810.082水工建筑物数量0.1090.0720.086下游收水量0.1370.0700.092换水周期0.0870.1150.092 2.3.2㊀熵权权重计算熵权法[19]是一种客观赋权方法㊂对表3中的评价指标数值进行归一化分析,得到归一化矩阵,然后定量计算各评价指标对应的熵值,进而得到指标对应的熵权,结果见表4㊂2.3.3㊀综合权重计算采用综合权重法,利用AHP权重和熵权权重结果,计算得到最终评价指标综合权重值,结果见表4㊂2.4㊀水系连通方案评价采用同样方法,将表3中指标数进行归一化处理,结合综合权重计算结果,得到等级Ⅰ㊁Ⅱ㊁Ⅲ㊁Ⅳ㊁Ⅴ的分界线值分别为0.798㊁0.596㊁0.395和0.193㊂方案3评价得分0.730,属于Ⅱ级,连通效果良好;方案1评价得分0.271,属于Ⅳ级,连通效果差;方案2评价得分0.401,属于Ⅲ级,连通效果处于中等水平㊂因此,确定方案3即采用 引运济廊主输水河道+内环河道+外环河道 的连通方案为推荐方案㊂2.5㊀水系连通性影响因素分析2.5.1㊀水工建筑物对水系连通性的影响选取主要河流及河道上的水闸㊁大坝和泵站作为研究对象,在主输水河道共选取6座水闸(表5)分析水工建筑物对水系连通性的影响㊂基于图论理论,水工建筑物可以概化为水系图模型中的顶点,能够较为灵敏地反映对水系点连通度的影响情况,从而影响水系连通性㊂因此,选择水系点连通度来分析水工建筑物对水系连通性的影响㊂考虑水工建筑物影响的点连通度计算与天然河流交汇点不同,还需考虑水工建筑物的规模㊁过水流量㊁调控能力以及对水系连通影响程度等方面的差异,赋予各类型水闸不同的割点系数[17],大㊁中㊁小型水闸分别赋予0.8㊁0.5和0.2的割点系数㊂割点数为原水系图模型割点和所选取的水闸割点系数之和,顶点数为原水系图模型顶点和所选取的水闸割点系数之和,考虑水闸对水系连通性影响下的点连通度为割点数与顶点数之比,计算结果见表5㊂根据表5,不考虑水闸影响下水系主输水河道的点连通度为0.667,考虑水闸影响后,连通度具有不同程度的下降,随着水表5㊀主要水闸对主输水河道点连通度的影响Table5㊀Influence of main sluice on point connectivity of main water channel 河流选取的水闸类型闸泵割点系数累计割点数累计顶点数点连通度连通度下降/%北运河秦营干渠闸大型0.88.812.80.6883.07凤河八干渠闸小型0.29.013.00.6923.79六干渠大皮营引渠闸小型0.29.213.20.6974.49大皮营引渠龙河闸中型0.59.713.70.7086.15丰收渠丰收渠闸中型0.510.214.20.7187.69永定河闸大型0.811.015.00.7339.95闸数量增多,水系连通度下降程度增大㊂当只考虑秦营干渠闸时,连通度下降3.07%,而将主输水河道中6座水闸均考虑在内时,连通度下降9.95%㊂这说明水工建筑物的布设㊁调度运行等会影响水系的连通度,加之水闸数量增多,导致结构连通性下降,对水系连通造成阻碍㊂2.5.2㊀换水周期对水系连通性的影响换水周期与水位有直接关系,可以表现为输水过程中,河道实际蓄水量与水系平均流量之比㊂为分析换水周期对水力连通性的影响,选取水位表征水力连通能力[20],计算公式为C h=1ΔZ+1(1)式中:C h为同一河流内上游起点至下游终点的水力连通能力,取值在0~1之间,其值越大,表明水力连通能力越强;ΔZ为两水位站点之间的水位差,其值越大,表明两个水位站点之间的水力连通能力越弱㊂采用水动力模型模拟结果,计算得到方案1㊁方案2㊁方案3主输水河道的水力连通能力分别为0.5007㊁0.5008和0.5045,方案2和方案3较方案1的水力连通能力分别下降0.73%和0.75%㊂方案1㊁方案2㊁方案3的换水周期分别为4.191d㊁8.215d 和27.342d,换水周期越大,其水力连通能力越弱㊂由于研究区域地处平原河网,河道间的水力坡降变化较小,因此3种水系连通方案换水周期相差较大,但水力连通能力变化不大㊂2.6㊀结果分析由上述分析可知,方案3的整体水系连通效果最优㊂前人对水系连通评价研究多是注重水系形态特征和水系结构连通性两方面,方案3在水系形态特征和水系结构连通性两方面的指标值均处于较高水平,若只考虑水系形态特征和水系结构连通性也可以说明方案3的连通效果更优,但是无法了解该方案存在的问题,同时也无法给出相应的改进措施㊂如方案3在水系水力连通性方面的换水周期指标表现较差,并且由于水工建筑物数量较多,对整个河网结构连通性产生较大的负面影响,因此方案3需要提高和关注水系流动性㊂本文构建的水系连通评价指标体系,可从多角度评价不同水系连通方案的连通效果,为平原河网区水系连通方案评价工作提供了新思路㊂3㊀结㊀语本文在水系形态特征与水系结构连通性基础上增加水力连通性评价指标,构建了更加全面的水系连通评价指标体系,利用该评价指标体系对廊坊市北运河永定河区域水网3种水系连通方案进行了评价㊂结果表明,构建的评价指标体系能够更加全面地表征水系连通情况,可为河网水系连通评价提供参考㊂但本文的水力连通性评价指标中只采用换水周期反映水系生态环境情况,后续研究可增加相关水质指标以更好地反映水力连通性对水系水质的影响;此外本文着重从结构连通性角度表现水工建筑物对水系连通性的影响,今后研究中还可考虑水工建筑物调度方式(如闸门开度变化)对水系连通特性的影响,使评价结果更加科学㊁准确㊂参考文献:[1]李原园,郦建强,李宗礼,等.河湖水系连通研究的若干问题与挑战[J].资源科学,2011,33(3):386-391.(LIYuanyuan,LI Jianqiang,LI Zongli,et al.Some problemsand challenges in the study of river and lake water systemconnectivity[J].Resource Science,2011,33(3):386-391.(in Chinese))[2]李宗礼,李原园,王中根,等.河湖水系连通研究:概念框架[J].自然资源学报,2011,26(3):513-522.(LIZongli,LI Yuanyuan,WANG 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湖水系连通工程实施方案
湖水系连通工程实施方案
湖水系连通工程是一项重要的水利工程,旨在实现不同湖泊之间的水资源共享和生态平衡。
本方案旨在通过具体的实施步骤和措施,确保湖水系连通工程的顺利实施和运营。
首先,我们需要对目标湖泊进行全面的水文地质调查和评估,以确定湖水的水质、水量、水位变化规律等基本情况。
同时,还需对周边地区的地形地貌、水文水质情况进行详细调查,为后续工程设计提供可靠的数据支持。
其次,根据调查评估结果,制定湖水系连通工程的具体实施方案。
在设计方案中,需要考虑到湖水的水资源利用、生态环境保护、防洪排涝等多个方面的因素,确保工程实施后能够实现多方面的效益。
在工程实施过程中,需要严格按照设计方案进行施工,并且加强对施工过程中的环境保护和生态保护工作。
同时,还需加强对工程质量的监督检查,确保工程质量达到设计要求。
一旦工程建设完成,需要进行试运行和调试,以确保工程设施的正常运行。
在此过程中,需要对工程设施进行全面检测和调整,确保设施的运行稳定和安全。
最后,需要建立健全的湖水系连通工程管理体系,包括对工程设施的日常运维管理、水资源的合理利用管理、生态环境的保护管理等多个方面。
同时,还需加强对湖水系连通工程的监测评估工作,及时发现和解决工程运行中的问题,确保工程长期稳定运行。
总之,湖水系连通工程是一项复杂的水利工程,需要全面考虑水资源利用、生态环境保护等多个方面的因素。
只有通过科学合理的实施方案和严格规范的工程管理,才能确保工程的顺利实施和长期稳定运行。
希望本方案能够为湖水系连通工程的实施提供有益的参考和指导。
河湖水系连通功能的体系构建措施浅析
河湖水系连通功能的体系构建措施浅析1、水系功能在地球引力与太阳辐射下,水在地球的水圈中不停的运转构成了海、陆、空的水循环。
它把各种的水体连接一起,使其各类水体长期的存在。
连通的河、湖水系不仅是水循环的通道,同时水循环也给予了河、湖水系的自然功能[1]。
总的来说,河、湖水系的水在不断的流动和转化,也在地球引力的作用下,通过河道向干流和大海等流动,其中也有水沙等的搬运与能量的传递。
河床形态在水沙作用的影响下不断的自我调整使水体中的污染物的浓度降低起到了水体的自净作用。
同时水中的物种运输与转移,是河流生态稳定的保障。
此研究查阅相关的文献和研究成果综述如下,河、湖水系连通的水系作用包括水资源储载、物质能量传递、河床地貌的塑造和生态维系。
1.1 水资源储载众所周知,水资源载体是河湖水系。
它不仅储备了水资源,同时也实现了水资源的运输。
地表水主要是以水库蓄水、湖泊、河道径流等形式存在着。
河、湖水系是水资源循环的地表水的重要通道。
液态的水在径流中通过入渗、汇集等输送到河流、海洋、内陆湖使得不同地区的水资源得到调配。
不停息的水循环给予了河、湖水系的水源、水动力并使之成为水资源输运的载体。
水资源的储载功能是河、湖水系的本质功能,也是河、湖水系其他的功能得以实现的前提条件。
1.2 物质能量的传递流域水循环、能量的平衡依靠河、湖水系来维持。
它实现了水资源储载,同时也传递了物质能量;它是信息、能量、物质在陆地、水生态系统之间传递的重要通道。
物质输送主要有生物物质、固体物质、溶解物质之间的输送。
河、湖水系间的能量主要有以下三个方面。
一为河流物质的输送提供了能量。
二为水体和固体边界间的作用提供了能量。
三水循环的过程中动能、势能为人类提供了水能资源。
1.3 河床、地貌的塑造自然条件下河流的作用主要指地球表面的地貌作用。
水流的能量是地貌改造、物质输送能量需求。
河、湖水系在水循环中不停的运动形成水动力。
河、湖水系通过水流的侵蚀从而改变周边的地表岩石层。
两湖连通工程方案
两湖连通工程方案一、引言湖泊是自然资源的重要组成部分,对于维护生态平衡和保护环境具有重要意义。
而在城市规划及土地利用方面,湖泊也扮演着重要的角色。
对于相连的两个湖泊,有时需要进行连接工程以满足特定的需求。
本文将针对两湖连通工程提出相关的方案,并对工程的可行性、技术方案、环境保护等进行讨论。
二、工程背景我国有许多湖泊,其中有些湖泊相邻,由于地理、地质原因,两湖之间不能自然相通。
在城市规划和水资源利用方面,有时需要将两个湖泊相连,以满足城市发展的需求,或进行水资源调控。
比如,在一些地方,由于城市的发展,两湖之间的相互利用或补水工程成为必不可少的工程。
因此,两湖连通工程成为了城市规划和水资源利用中的一项重要工程。
三、工程可行性分析1.地理条件两湖连通工程的可行性首先要考虑地理条件。
需要对两湖之间的地形进行测绘,分析地质条件,确定是否适合进行连通工程。
同时需要考虑两湖之间的海拔高度、水量、水质等因素。
2.水资源调控两湖连通工程的另一个重要目的是进行水资源调控。
在城市规划和水资源利用方面,有时需要将一个湖泊的水资源输送到另一个湖泊,进行补水或者进行水质调控。
因此,需要对两湖之间的水资源进行分析,确定连接后的水资源调控方案。
3.环境影响连通两湖之后,对于周边的环境影响是必须要考虑的。
需要进行环境影响评价,确定连通后对于周边水生态系统、周边人居环境等的影响程度,以及采取的保护措施。
综上所述,两湖连通工程的可行性需要综合考虑地理条件、水资源调控以及环境影响等因素。
四、工程技术方案1.方案选择两湖连通的方案可以有多种选择,比如通过建设隧道、管道、渠道等方式进行连通。
在方案的选择上,需要根据两湖之间的地质、水资源情况进行综合考虑,选择最合适的方案。
2.建设技术根据不同的方案选择,需要确定建设技术。
比如,如果选择建设隧道进行连接,需要确定隧道的长度、直径、施工技术等。
如果选择建设管道进行连接,需要确定管道的长度、直径、材质等。
荆州市中心城区江河湖连通工程规
第一章总则1.1规划目的荆州市地处长江中下游,境内江河纵横,湖泊密布,水资源丰富,中心城区沿长江呈带状分布,地面水系由长江、长湖、内河渠和众多小型湖渊组成。
荆州市丰富的水系自古以来对城市形态的演变发展起着重要影响,城市景观与水环境相辅相成,城市文化更是与水文化密不可分。
近年来,荆州市委、市政府围绕人水和谐主题,将建设生态城市作为荆州可持续性发展的重大课题进行研究,组织编制了相关专项规划和专题研究,安排建设计划并分期实施,为改善荆州市的水环境,提升城市水文化和促进城市经济发展做了大量工作。
按照《荆州市中心城区水环境综合整治规划》,荆州市水环境整治主要从加强截污、保护水域、疏浚河道、生态补水、河岸景观建设等几方面进行。
目前荆州市共建有三座城市生活污水处理厂,日处理能力18万吨,污水处理率达80%以上,分年实施了护城河、荆沙河、荆襄河、西干渠等疏浚工程,下一步的工作重点将是实现城市江、河、湖水系联通,包括内河水系与长江、长湖的联通以及内河水系之间的联通,对城市内河实施生态补水。
受荆州市城乡规划局委托,我院承担了编制荆州市中心城区江河湖水系联通工程规划的任务,在荆州市水环境综合整治规划的基础上,重点研究城区内河水系之间的相互贯通以及与长江、长湖等外河水系的沟通。
通过恢复历史水系,采取适当的工程措施,引入水质良好的长江、长湖水进行生态补水,恢复水体的环境容量。
规划实施后,城区主要河湖渊将形成有机整体,水系环通,一方活水穿城而过,形成良好的生态体系和城市景观。
1.2规划目标1、确保城市防洪排涝安全,城市行洪河道安全,排水河道畅通。
2、城市生活污水、农村面源污染和工业污染得到有效控制,水环境保护水平显著提高。
3、实现城市江河湖水系连通,达到城区水系生态功能良好的目标,建设生态宜居城市。
4、展示水乡园林城市特色,弘扬荆州水文化,通过水系建设促进旅游发展,实现社会效益和经济效益的联动增长。
1.3规划原则1、安全性原则。
浅析河湖水系连通功能体系构建
浅析河湖水系连通功能体系构建作者:阎苗渊来源:《建筑工程技术与设计》2015年第10期【摘要】河、湖水系是水资源形成、水循环的载体,也是环境、流域生态的组成部分;它是人类生存的空间支撑,也是区域经济和社会发展的基础。
以往人们把较多的注意力给予其社会功能,无目的开发、利用河流和湖泊,虽然河、湖水系的相互连通在社会、经济方面得以发现,但其周边的生态环境却遭到了破坏。
人们对河、湖水系认识越深入就越多的关注河、湖水系的自然角度功能。
此研究从自然和社会方面分析河、湖水系之间的连通功能。
【关键词】河湖水系连通;水循环;水系功能;体系构建1、水系功能在地球引力与太阳辐射下,水在地球的水圈中不停的运转构成了海、陆、空的水循环。
它把各种的水体连接一起,使其各类水体长期的存在。
连通的河、湖水系不仅是水循环的通道,同时水循环也给予了河、湖水系的自然功能[1]。
总的来说,河、湖水系的水在不断的流动和转化,也在地球引力的作用下,通过河道向干流和大海等流动,其中也有水沙等的搬运与能量的传递。
河床形态在水沙作用的影响下不断的自我调整使水体中的污染物的浓度降低起到了水体的自净作用。
同时水中的物种运输与转移,是河流生态稳定的保障。
此研究查阅相关的文献和研究成果综述如下,河、湖水系连通的水系作用包括水资源储载、物质能量传递、河床地貌的塑造和生态维系。
1.1 水资源储载众所周知,水资源载体是河湖水系。
它不仅储备了水资源,同时也实现了水资源的运输。
地表水主要是以水库蓄水、湖泊、河道径流等形式存在着。
河、湖水系是水资源循环的地表水的重要通道。
液态的水在径流中通过入渗、汇集等输送到河流、海洋、内陆湖使得不同地区的水资源得到调配。
不停息的水循环给予了河、湖水系的水源、水动力并使之成为水资源输运的载体。
水资源的储载功能是河、湖水系的本质功能,也是河、湖水系其他的功能得以实现的前提条件。
1.2 物质能量的传递流域水循环、能量的平衡依靠河、湖水系来维持。
河湖水系连通工程技术指南最新版内容
河湖水系连通工程技术指南最新版内容下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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水利部关于推进江河湖库水系连通工作的指导意见 精品
附件水利部关于推进江河湖库水系连通工作的指导意见河湖水系是水资源的载体,是生态环境的重要组成部分,也是经济社会发展的基础。
江河湖库水系连通(以下简称河湖水系连通)是优化水资源配置战略格局、提高水利保障能力、促进水生态文明建设的有效举措。
2011年中央1号文件和中央水利工作会议明确提出,尽快建设一批河湖水系连通工程,提高水资源调控水平和供水保障能力。
近年来,我部安排部署了河湖水系连通战略研究等相关工作,各地也相继开展了一些河湖水系连通实践,取得了有益的经验。
为科学推进河湖水系连通工作,现提出以下意见。
一、河湖水系连通的重要意义(一)河湖水系连通是以江河、湖泊、水库等为基础,采取合理的疏导、沟通、引排、调度等工程和非工程措施,建立或改善江河湖库水体之间的水力联系。
经过长期的治水实践,特别是新中国成立以来大规模的水利建设,目前部分流域和区域已初步形成了以自然水系为主、人工水系为辅、具有一定调控能力的江河湖库水系及其连通格局,为促进经济社会发展发挥了重要作用。
(二)我国水资源时空分布不均,与经济社会发展布局不相匹配,一些地区水资源承载能力和调配能力不足,部分江河和地区洪涝水宣泄不畅,河湖湿地萎缩严重,水环境恶化。
积极推进河湖水系连通,进一步完善水资源配置格局,合理有序开发利用水资源,全面提高水资源调控水平,增强抗御水旱灾害能力,改善水生态环境,对保障国家供水安全、防洪安全、粮食安全、生态安全,支撑经济社会可持续发展具有重要意义。
二、河湖水系连通的总体思路(三)指导思想。
以邓小平理论、“三个代表”重要思想、科学发展观为指导,深入贯彻落实党的十八大精神和中央加快水利改革发展决策部署,以提高我国水资源调控水平和供水保障能力、增强防御水旱灾害能力、促进水生态文明建设为目标,以自然河湖水系、调蓄工程和引排工程为依托,努力构建“格局合理、功能完备,蓄泄兼筹、引排得当,多源互补、丰枯调剂,水流通畅、环境优美”的江河湖库连通体系,为实现以水资源可持续利用支撑经济社会可持续发展提供基础保障。
蒙山县河湖水系连通工程设计概述
蒙山县河湖水系连通工程设计概述徐梁辉;冯心【摘要】以梧州市蒙山县河湖水系连通工程技术方案设计为例,介绍了该工程的任务、理念和布局.通过水系互联互通,实施河道、湖泊治理工程、生态修复工程、水文化工程等,构建了蒙山县\"三源四翼三清池\"生态水系连通体系,加强了区域防洪能力,改善了区域生态环境,提升了城市品质.【期刊名称】《广西水利水电》【年(卷),期】2019(000)004【总页数】4页(P52-54,63)【关键词】河湖水系;水系连通;水生态文明;水生态构建;蒙山县【作者】徐梁辉;冯心【作者单位】广西水利电力勘测设计研究院,南宁 530023;蒙山县水利局,广西蒙山546700【正文语种】中文【中图分类】X520 前言河湖库水系连通是贯彻落实中央加强生态文明建设的战略部署,解决一些地区出现的河湖淤积萎缩,水污染加剧,生态功能退化,河湖连通不畅等问题的重要途径。
通过实施清淤疏浚、打通隔断、新建必要的人工通道,改善了河流(湖/库)的连通性,有效促进水体流动性,构建“格局合理,生态健康,引排得当、循环通畅、蓄泄兼筹、丰枯调剂、多源互补、调控自如”的江河湖库水系连通体系,将提高水资源和水环境的承载力,显著改善人居环境,支撑城乡经济社会协调发展。
从总体上看,我国县域层面河湖水系连通建设还处于起步阶段,地方建设需求巨大,水系连通工程建设任重道远,亟需进一步加大综合治理力度,补齐城乡水系综合整治的短板。
1 工程概况蒙山县位于广西壮族自治区东部,在鸡冠山脉与大瑶山山脉间的丘陵盆地中,总面积1280 km2。
地貌为低山丘陵地形,总体地势向东南倾斜,湄江河穿城而过。
工程主要是利用现有的茶山水库、定蒙水坝和拟建的古皂水库3处水源,通过东干渠、古排旧渠两条现有渠道对城区水系(张家江、六妙河、东江、那拉河、跃鱼湖、醉兰湖、古榕湖等)进行补水,并通过连通渠,实现河湖水系互联互通,使县城形成“三源四翼三清池”的水系连通体系,打造完整的蒙山县生态水系格局(见图1)。
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河湖水系生态连通工程技术体系构建
摘要:随着人们生活水平提高,对水资源需求提高。
目前,河湖水系是维系自然生态系统的重要组成部分,同时也是社会经济发展的重要支撑。
河湖水系生态连通工程技术是生态修复工程补短板的重要手段。
通过阐述河湖水系连通性的内涵,构建了基于三流四维生态模型的河湖水系生态连通工程技术体系,包括纵向连通工程技术、横向连通工程技术与垂向连通工程技术,并针对各连通维度具体阐述了各项工程技术。
河湖水系生态连通规划工程技术体系的构建,可为国家及水利行业开展河湖水系连通相关工作提供有力的技术支撑。
关键词:河湖水系;生态连通;生态系统;工程技术体系
引言
近几十年来,随着社会经济的发展,人类对水资源的开发利用率不断提高,同时对河湖水系的干扰也不断增强。
过度的开发、管理的缺失等一系列因素,使得河湖萎缩、洪涝灾害频繁、水资源短缺、供水保障率低、水污染严重、水生态退化等问题日益突出。
自然环境形势的严峻,供给与需求的不匹配,逐渐成为制约经济社会可持续发展的重大问题。
1河湖水系连通性的内涵
连通性的概念起源于生态学,传统上将其定义为景观促进或阻碍资源斑块之间的运动程度。
2000年之后关于连通性的研究与探讨发展迅速,并涉及水文学、环境学与生态学多个学科。
根据连通性研究的对象与尺度,第47届宾汉姆顿地貌学研讨会将连通性分为水文连通性、沉积物连通性、地球化学连通性、河流连通性与景观连通性。
河湖水系连通性的概念起源于提出的“河流连续体”,其强调从源头到河口的生物因子受环境因子的变化所呈现出的梯度变化。
国外对于水系连通的研究主要是以流域水文循环角度来开展,将水文连通性定义为以水为媒介的物质、能量和生物体在水文循环要素内或要素之间的迁移或传播的能力。
国内主要从水资源利用、水生态保护等方面对河湖水系连通进行了研究,提出河湖
水系连通是通过建设闸坝、水库或者通过其自身随着时间而改变原有形态的方式促成新的水力联系。
将河湖水系连通性定义为为维持流动水体的稳定及其相关的物质循环状况,维系、重塑或新建满足一定功能目标的水流连接通道。
水流是物质流(水体、泥沙、营养盐、污染物等)、物种流(树种漂流、鱼类回游等)和信息流(水文情势变化等)的载体,并指出河湖水系连通性是指在河湖纵向、横向和垂向以及时间维度的结构连通性和功能连通性。
结构连通性是功能连通性的基础,反映河流地貌结构特征,同时也是功能连通性的约束,功能连通性是河湖生态过程的驱动力。
结构和功能连通性的概念不是彼此隔离的,结构连通性表明潜在的水流运动,而功能连通性可以量化实际的水或溶质运动,并且还是输送和传递物质流、物种流和信息流的基础。
结构连通性与功能连通性相结合,共同维系栖息地的多样性和种群多样性。
因此河湖水系的连通性也是物质流、信息流和物种流的连通性。
综上,笔者认为河湖水系连通性可定义为以水为介质的物质、能量和信息在河流干支流、湖库、湿地等流域水系单元内部或单元之间的传输转移过程及畅通程度,具有动态性、循环性、多维度性等特征,对河湖生态系统的能量流动、物质循环、信息传递和营养结构具有重要作用。
2河湖水系生态连通工程技术体系构建
2.1促进流域污染治理,改善河湖水质
实施河湖水系连通工程,恢复河湖联系,形成动态水系网络,可以增强河湖水循环动力,加快水体交换,增强水体流动性,改善河湖水动力条件,增强水体纳污能力,进而有效改善河湖水质,对流域污染治理、改善地区水生态环境问题具有积极意义。
历史上水系是与长江相连的,由于历史的变迁和社会的发展,逐步形成了江湖阻隔之势。
围湖造田造地、城市建设等频繁的经济活动加剧了对湖泊的蚕食,半个世纪以来,湖泊萎缩面积达32%。
湖泊水质仅严东湖达到Ⅲ类标准,其他湖泊(杨春湖、严西湖、北湖、沙湖、东湖等)水质均为劣Ⅴ类。
生态水网构建工程将东湖与沙湖、杨春湖、严西湖等湖泊相连,扩建整治青山港、东湖港等15条港渠,同时新建青山港进水闸和曾家巷泵站,恢复江湖的联系。
该水网连通工程实施后,建成了以湖泊为中心,江湖连通的生态水网湿地群,通过重塑区域水网系统,加快湖泊水体流动,将长江优良的自然生态系统向大东湖生态
亏空区域输入,修复湖泊生态环境,丰富内湖生物多样性,为整个区域创造了良
好的人与自然和谐共处的生活、生产环境。
2.2绿色小水电绿色小水电发展及引水式电站闸坝生态改建
我国小型水电站主要分布在丘陵山区,且多为引水式电站。
引水式电站对于
河流生态系统产生严重的干扰和破坏。
引水式电站除了汛期短期弃水闸坝溢洪以外,在非汛期,电站运行会造成闸坝与厂房间河段断流、干涸,其长度往往达到
几公里至十几公里。
其后果直接影响沿河居民饮水和用水,使水生植物失去水源
供给,加之拦河闸坝阻碍了鱼类和底栖动物运动,给滨河带植被和水生生物群落
带来摧毁性的打击,造成河流生态系统严重退化。
2016年水利部印发了《水利部
关于推进绿色小水电发展的指导意见》,从小水电规划、新建小水电站环境影响
评价要求、最低生态流量保障、已建小水电站改造、监控系统建立以及管理等诸
多方面提出了政策要求。
2017年水利部批准发布了《绿色小水电评价标准》。
该
标准规定了绿色小水电评价的基本条件、评价内容和评价方法。
2.3垂向连通工程技术
河流垂向连通性反映地表水与地下水之间的连通性。
人类活动导致河流垂向
连通性受损,主要缘于地表水与地下水交界面材料性质发生改变,诸如城市地区
用不透水地面铺设代替原来的土壤地面,改变了水文下垫面特征,阻碍雨水入渗;不透水的河湖护坡护岸和堤防衬砌结构,阻碍了河湖地表水与地下水交换通道。
恢复垂向连通性的目的在于尽可能恢复原有的水文循环特征,缓解垂向连通性受
损引起的生态问题,主要包括拟自然减渗技术、生态清淤技术、滨水区低影响开
发技术等。
结语
河湖水系连通是维持河湖生态系统健康的重要手段。
但由于水系连通的复杂
性及不可预测性,缺乏综合性的可视化分析手段确定方案的优劣。
针对目前河湖
水系生态连通方案评估现状及所存在的问题,研发河湖水系连通“三层三库三模块”规划布局方案优选平台,主要得出以下3点结论:(1)以河湖水系生态连通技
术数据及科学理论为基础,利用分析管理技术、地理信息数据系统分析处理技术、
开发软件功能集成技术,结合耦合模型数字分析手段,研发了河湖水系连通“三
层三库三模块”规划布局方案优选平台。
(2)通过对扬州市市区水系连通度的计
算及水动力模型的耦合,筛选了扬州市水系连通的优选方案,并进行了连通后评估,验证了平台部分功能的实用性及可操作性。
(3)平台对河湖水系连通方案优
选及空间布局确定起到支撑作用,并给出可视化的展示,操作界面友好,可用于
河湖生态健康、河湖空间管控方案筛选等决策过程,有效加快了数字化河湖建设
进程。
后续会将连通后的河湖健康评价加入到优选模块设计中,扩展平台的功能。
参考文献
[1]杨卫,许明祥,李瑞清,等.面向生态环境的河湖连通引水调控方案
研究[J].武汉大学学报(工学版),2020,53(10):861-868.
[2]董哲仁,赵进勇,张晶.3流4D连通性生态模型[J].水利水电技术,2019,50(6):134-141.
[3]董哲仁.生态水利工程学[M].北京:中国水利水电出版社,2019.
[4]夏军,高扬.河湖水系连通特征及其利弊[J].地理科学进展,2012,31(1):26-31.。